發(fā)布時間：2017-12-23 14:25

  本文關鍵詞：膠結物質對土壤孔隙結構的影響及土壤性狀對酸化的響應研究　出處：《浙江大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 孔隙分布 氧化鐵 有機質 多重分形分析 土壤酸化

【摘要】：土壤孔隙是影響土壤結構的重要因素,也是水分、養(yǎng)分和氣體的運輸通道,是土壤中的動植物和微生物的生活空間,因此研究孔隙的相關影響因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護都有重要意義。土壤酸化是當今一大環(huán)境問題,酸化會導致土壤各項理化性質的退化,對生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展造成危害。因此研究土壤對酸化的響應過程和機制,對于防治土壤酸化具有現(xiàn)實意義。本研究以土壤孔隙和土壤酸化為主題,分析不同膠結物質對土壤孔隙分布的影響,研究酸化過程中土壤物理、化學性質的變化。主要結果如下:1、氧化鐵和有機質是土壤結構的主要膠結物質,孔隙大小和分布(PSD)是土壤結構研究的重要內容。以第四紀紅土發(fā)育的紅壤為材料,經(jīng)去除氧化鐵和有機質處理后,分別用壓汞儀(MIP)和氮氣吸附法(NAI)測定孔徑0.37-100μm和0.001-0.1 μm的孔隙。紅壤孔隙大小分布以5-0.1 μm孔隙為主,土壤去除氧化鐵和有機質后的總孔體積和總孔隙率顯著降低,尤其以氧化鐵的影響更為明顯。孔隙大小分布(PSD)分析表明,去除氧化鐵和有機質顯著降低75 μm孔隙體積,而5 μm的孔隙體積增大。氮氣吸附法測定的土壤BET比表面積和BJH孔體積發(fā)現(xiàn),去除氧化鐵顯著降低比表面積,而去除有機質增大比表面積。去除氧化鐵使0.01-0.025μm和0.025-0.05μm孔隙含量增大�？傮w而言,紅壤中氧化鐵對土壤孔隙率和大小分布的影響顯著高于有機質。2、多重分形理論可分析土壤孔隙分布的復雜度和異質性。對壓汞法測定的土壤孔隙數(shù)據(jù)進行多重分形分析發(fā)現(xiàn),去除氧化鐵和有機質降低了多重分形奇異譜的全寬△α值,說明氧化鐵和有機質能促進土壤孔隙分布的復雜度。土壤去除氧化鐵使多重分形奇異譜變得更對稱,有機質的作用次之,說明土壤氧化鐵對土壤孔隙分布異質性的影響比有機質明顯。去除氧化鐵和去除有機質的信息維數(shù)D,、關聯(lián)維數(shù)D2都顯著大于原土,說明去除氧化鐵和去除有機質后,使原本含量較多的孔隙減少,增加了其他孔徑的孔隙含量,使得孔隙分布的集中度減小,孔隙分布更均勻。3、為了研究不同類型土壤對酸化的響應,采用電動模擬土壤酸化過程。經(jīng)電動模擬酸化后,土壤出現(xiàn)明顯的pH梯度變化,土壤越接近陽極,pH值越低。土壤原始pH值越高,酸化后pH下降得越多;中性的水稻土和潮土最容易被酸化。土壤越接近陽極,土壤交換性酸含量越高;土壤有機質含量越高;交換性Ca2+、交換性Mg2+、交換性K+和交換性Na+濃度越低。交換性Ca2+和交換性K+受土壤交換性酸含量變化影響較大。酸化后土壤pH降低,土壤的抗壓強度也降低,但形變量沒有明顯變化規(guī)律。原土總孔隙含量并不決定土壤電動處理后的土壤抗壓強度。土壤抗壓強度與交換性H+濃度、交換性Al3+濃度、孔隙率、有機質含量呈負相關,與土壤pH、交換性Ca2+濃度、交換性Mg2+、交換性K+濃度和交換性Na+濃度呈正相關。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S152;S153

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本文編號：1324255